9月13日，国家能源局发布了《关于建设太阳能热发电示范项目的通知》，确定了第一批20个太阳能热发电示范项目名单，其中塔式太阳能热发电项目9个、槽式太阳能热发电项目7个，线性菲涅尔式项目4个，碟式项目为0。在太阳能热发电技术家族中，碟式太阳能热发电的聚光比和工作温度最高，因此光-电转换效率也最高，但这次示范项目组织建设中，为什么碟式太阳能热发电技术会遭遇寒流？在国家太阳能光热联盟组织的第六届联盟研究生论坛期间，联盟秘书处对中航工业西安航空发动机（集团）有限公司太阳能中心的教授级高级工程师吴建中专家进行了采访。
问：在国家能源局组织的首批太阳能热发电示范项目中，无碟式项目入围，您觉得主要原因是什么？
吴建中：这次碟式系统落选首批示范项目名单，我个人认为主要原因有三个：一是国际上还没有碟式大型电站运行的案例。在去年9月23日能源局发布的《关于组织太阳能热发电示范项目建设的通知》中要求，支持的示范项目应达到商业应用规模，单机容量不低于5万千瓦。目前国际上投运的最大的碟式电站也只有1.5MW，由美国SES公司建设。二是与现有成熟的蓄热技术不能对接。三是可靠性和经济性方面还有不足。
问：都说碟式热发电有比较难以攻克的技术难点，您一直从事这方面的研发，能具体介绍一下该技术的难点吗？
吴建中：碟式太阳能热发电技术其实有很多流派，根据不同热机类型，主要有自由活塞碟式系统，比如美国Infinia公司1.5兆瓦电站、单循环V型斯特林机碟式系统，比如瑞典Cleanenery公司的10台10kW样机、燃料改太阳能四缸斜盘式碟式系统，代表为美国SBI公司25kW样机、四缸双曲轴双作用碟式系统，代表为美国SES公司单机25kW的1.5 兆瓦电站、还有碟式微燃机系统（碟式布雷顿循环）等。
西安航空动力一直从事碟式斯特林系统研发。技术难点主要分为两大块，一是斯特林发动机技术：首先，热头组件的制造工艺技术是一大难点，斯特林发动机热头集高温合金精密铸造、复杂传热管精密成型、真空钎焊等特种工艺于一身，需要真空钎焊一次成型，对制造工艺技术要求很高；其次就是高压动密封技术。斯特林发动机密封装置主要包括活塞密封与活塞杆密封其特点是工质压力高达20MPa，对高速运行下的密封要求大大高于内燃机，近乎于零泄露，尤其是活塞密封处于无油润滑状态，少量的泄露会导致性能快速下降；三是发动机热力性能分析技术，其难点在于工作介质在发动机中的流动是非稳定常流，流动速度、密度、温度、压力等时刻在变化，是一个震荡传热传质的过程。由于回热器、加热器空间尺度小，结构复杂，建立分析模型难度更大；四是发动机控制，斯特林发动机主控制参数是工质循环压力，热端温度是限定参数，在发动机工作过程中，循环压力按约50赫兹的频率做周期性脉动，主控电磁阀需要频繁动作，其工作可靠性、密封性等都对发动机性能及其可靠工作有重大影响。另一方面的难点就是聚光与集热技术。这也是普遍重视不够的。其中，聚光碟与发动机的热力耦合与匹配技术、低成本高精度的聚光镜成型技术、跟踪控制技术以及试验测试技术等都需要改进与提高。
问：碟式太阳能热发电技术未来的发展趋势是怎样的？
吴建中：本次碟式系统落选国家项目，最主要原因可能是没有蓄热系统。碟式系统的循环参数很高（高温800℃以上、高压20MPa），不能与目前的主流蓄热技术相对接。为了与光伏发电系统相竞争，下一步需要开发高温蓄热技术。我了解到美国就正在研究高温陶瓷蓄热、金属蓄热等技术用于碟式系统中。另外，需要进一步研发系统集成技术，需要研究多台机组协同工作的控制技术、机组的排列方式、电站的构建模式与相关设备等，同时也要进一步探索降低成本的途径。最后，碟式系统具有实现光气互补的基础条件，通过对集热器和发动机热头创新性的设计以及控制系统的改进，光气互补也是未来技术应用的领域之一。
问：那您还看好碟式太阳能热发电技术的前景吗？
吴建中：碟式斯特林太阳能热发电技术具有其他太阳能热发电技术无法比拟的优势，比如说效率高、适用范围广，可以集中式发电同时也可以作为分布式应用，因此我仍看好碟式太阳能热发电系统的前景。碟式系统在热力学理论、工艺技术、试验测试技术上仍有巨大的可挖潜力，期待能尽快突破蓄热技术。同时也希望大学、科研院所仍给予碟式技术足够关注，希望国内从事碟式技术开发的单位能正确对待这一局面，夯实技术基础。希望国家有关部门继续给予重视与支持。
（杜凤丽 编辑）
